JP4643117B2 - マルチセル・エネルギー変換装置 - Google Patents
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Description
本発明は、DC電圧源と電流源との間の電気エネルギー可逆変換のための装置に関する。
【0002】
更に特定すれば、本発明は、一方では、各々が二つのスイッチを有するスイッチングセルを有し、各スイッチはそれ自身少なくとも1つのスイッチを形成するコンポーネントにより構成され、他方では、スイッチングセル(10i,k)に関連し、各セルの2つのスイッチの同じ(homologous)端子の間で電圧源の電圧の部分電圧に等しい負荷電圧を維持し、電流源から数えて列の番号が増大するキャパシ,k)と、短絡されうる(short circuitable)電流源に近い装置の端部に位置するスイッチの同じ端子と、更に、各々がスイッチングセルに接続し、セルの二つのスイッチの対立する状態を確保しながらそれらのスイッチングを制御するように構成された制御デバイスと、並びに、所望の変換に適応するようにした基準信号を供給するようにした制御デバイスの制御手段と、からなる装置である。
【0003】
電気エネルギーの可逆変換のための装置は、EP0555432として発行されたヨーロッパ特許に記載されている。
【0004】
それはN個のスイッチセルから構成されている。Nは2に等しいか、より大きい整数である。各セルは、常時相補的な状態を取るように制御された二つのスイッチから構成されている。NセルのNスイッチは直列に接続され、装置の第1列を構成する。N個の他のスイッチは直列に接続され、装置の第2の列を形成する。
【0005】
スイッチの2つの列は、一方では、共通端部で電流源に、他方で、反対端部で電圧源の端子に相互連結している。
【0006】
関係するセルの2つのスイッチの対称的な端子間に接続するキャパシタは、スイッチの各セルに関係している。電圧源に最も近接するセルは、電圧源がこれら不完全さを補償するのに理想的な電圧源ではないという仮定での、特定のキャパシタに関連するかもしれない。
【0007】
反対に、完全な電圧源は、このセルに対してキャパシタの役割を果たす。
【0008】
各キャパシタは、端子において一定電圧、即ちキャパシタの付加電圧を維持する。
【0009】
各キャパシタの列kに比例する、これら負荷電圧Vckの分配は(但し、Vは電圧源の端子の電圧である)、ブロックされたスイッチの端子において、全てのブロックされたスイッチに対して、V/Nに等しい電位差を保証する。このように各キャパシタはその列の増加する関数としての電圧の下での動作をするために、KT/Nより大きい値に選択される。
【0010】
更に、制御論理は装置の出力電圧のリップルがV/Nに等しい振幅を有し、周波数がNF(但しFはスイッチングセルのスイッチング周波数である)に等しいように同期することができる。
【0011】
しかし、今日、電圧源の電圧レベルがますます高電圧であるような大電力用電気エネルギー変換装置の開発が、進んでいる。この電圧増加は、間接的に、装置のキャパシタのサイズの増加をもたらしており、キャパシタはますますこの電圧に耐えねばならないからである。また、今日、6kV以上の装置の価格は極めて高価になり、装置の占める体積も極めて大きくなる傾向にある。
【0012】
本発明は前記した従来装置の問題点を解決するものであって、更なる高電圧レベルに向け、大電力変換装置の利用分野を拡大するものである。又、その大きさを大幅に削減するもので、前記した刊行物N゜EP0555432に記載された変換装置の特性を保持する電気エネルギーの可逆変換装置を提供する。
【0013】
それ故、本発明は、前記のタイプの電気エネルギーの可逆変換装置に関するものである。該装置が、少なくとも2つの並列に接続された段を有し、各段は少なくとも2つのセルと少なくとも1つのキャパシタを有し、前記段はスイッチの両端の群及び、2つの連続した段に共通の少なくとも1つのスイッチの中間群を定め、
両端群は各々、最初と最後の直列段にそれぞれ属する各セルのスイッチを有するという特徴を、本発明は有する。また、中間群の段は2つの隣接した直列接続した段に属するセルのスイッチ対を有する。また、本発明は、キャパシタが両端群の間で直列に横断的に(transversely)接続することを特徴とする発明である。
【0014】
本発明による、電気エネルギの可逆変換装置は、また、以下の特徴の1又は複数を備える。
【0015】
中間群は、2つの隣接する段に交互に属するセルの直列接続スイッチを有する。
前記スイッチは電圧について一方向であり、電流について双方向である。
前記対の各々の2つのスイッチは並列に接続され、電圧について双方向であり、電流について一方向である。
スイッチを形成するコンポーネントが全て同一であり、各スイッチが直列に接続するコンポーネントから構成され、その数が端子間にかかる最大電圧に依存する。
制御手段が、出力において複数の第2基準電圧を供給するために、基準信号を処理するための手段及び、各第2基準信号を1つ及び同一段の全てのスイッチングセル制御デバイスへ伝送するための手段を有する。
処理手段が、各時点におけるその値の和が基準信号の値に比例する複数の第2基準信号を出力するように構成される。2つの所定の電圧レベルの間の、電圧源側の段の各第2基準信号は、各時点で、2つの高電圧レベルの間の、電圧源側の段の第2基準信号の値よりも高い値を有する。
装置は二つの段を有する。
電流源の最も近くに位置する2つのキャパシタの間に位置する装置の一部及び電流源自身が、最初と最後の群毎に直列接続したスイッチがそれぞれ2つのコンポーネントを有する。二つのダイオード(34,36)が、一方では、前記二つのキャパシタの接続点に接続し、他方では、最初と最後の群それぞれの2つのコンポーネントの間の点に接続される。
各段は2つのスイッチングセルを有する。
各段は3つのスイッチングセルを有する。
【0016】
本発明は、以下に、図面を用いて、例示として説明する。
【0017】
図1に示す電気エネルギー可逆変換装置は、端子と、直流又は、場合により交流の一定電流を供給する電流源4のと間の電位差Eを、一定にするDC電圧源2を有する。
【0018】
例えば、電流源が対称交流電流を供給する時は、変換装置は、電圧インバータに対応し、又は、可逆性を考慮すると、整流装置に対応する。以下、このケースを例にとる。
【0019】
電圧源は、直列接続の2次電圧源61、・・・6nから構成されている。その各2次電圧源は、端子と端子の間にあって、n個の連続段81、・・・8nを決めている。2次電圧源6iは、例えば、キャパシタから構成され、端子間部分電圧E/nを維持するものである。以下、各段の番号を、電圧源側で電位の増大する順に付ける。
【0020】
各段8iはp個のスイッチングセル10i,1、・・・10i,pを有している。各スイッチングセル10i,kは2つのセル12i,kと14i,kによって構成されている。これらセルは、セル10i,kに接続し前記二つのセルのスイッチングを制御する装置16i,kにより、相反する状態を維持されている。制御デバイスは制御ユニットを形成する。これについては図2の説明で詳細に説明する。
【0021】
このように、n段はn+1個のスイッチ群を規定する。前記群の各々は1つの終端により、電流源に接続しており、他の終端により2次電圧源61,・・・6n列からなるn+1電位の1つに接続される。段については、スイッチ群は2次電圧源側で電位の増大する順に番号が付される。従って、第1群は電圧源2の最低電位端子に接続し、最終群は最高電位端子に接続する。
【0022】
スイッチの第1群は、第1段のp個のスイッチングセルの、直列接続するスイッチ121,1、・・・121,pからなる。スイッチの(n+1)番群は、第p段のスイッチングセルの、直列接続するスイッチ14n,1、・・・14n,pからなる。スイッチの第i番群(但し1<i≦n)は、それぞれ直列接続する、第i段のp個のスイッチングセルのスイッチ12i,1、・・・12i,p及び、第(i−1)段のp個のスイッチングセルのスイッチ14i-1,1、・・・14i-1,pからなる。
【0023】
このように、p列181.・・・18pはn段について横断的に規定される。各列18kは、101,k、・・・10n,kのn個のスイッチングセルを有する。
【0024】
2つの連続する列18k及び18k+1の間で、列kのn個のキャパシタ201,k、・・・20n,kは、1段当たり1個の割合で接続されている。そして、第i段において、キャパシタ20i,kの一方は、スイッチ群のi番目に接続され、他方はスイッチ群i+1番目に接続されている。更に、各キャパシタは端子間で列kの関数として増大し、その段の2次電圧源の部分電位を表す負荷電圧を維持する。例えば、各キャパシタ20i,kの列に比例するこれら負荷電圧、Ei,k=kE/pnの分布はオープンスイッチの端子において、E/pnより小さいか又は等しい電圧差を保証する。
【0025】
図2に示す変換装置は前記した装置の特殊ケースであって、DC電圧源及び周波数fiの交流電流源を用いた発明の実施例である。それは2つの段81と82並びに2つの列181と182を有する。
【0026】
Eは、DC電圧源2の電圧である。電圧源2は2つのキャパシタ61と62を負荷とするもので、キャパシタ61と62は、各々、部分電圧値E/2を有する段についての2次電圧源を構成する。2つの列181と182の間で、2つのキャパシタ201,1及び202,1は、前記の通り直列に接続され、列(k=1)毎の機能として、電圧値E11=E21=E/4をもって負荷電圧を負担できるような大きさを有する。
【0027】
又、装置は、4つの制御デバイス161,1,161,2,162,1,162,2により制御される4つのスイッチセル101,1,101,2,102,1,102,2を有している。これら4つの装置は同期しており、周波数Fで論理制御信号を出力している。
これにより、各セルにおいて、2スイッチが反対状態になるようなスイッチング動作が保証される。
【0028】
ここに説明した実施例において、周波数Fは周波数fiより高いことは明白であり、簡単化のためにfiの倍数をより正確に表すように選択される。
【0029】
各制御デバイスは、例として、出力における論理値が2つの入力信号の比較結果である比較器を有する。1入力は同期化モジュール22から、他の入力は制御信号発生器(operating generator)24から入力される。
【0030】
そこで、制御デバイス16i,kは出力に制御信号sci,kを供給する。制御信号Sci,kはスイッチングセル10i,kの状態を決定する。例えば、制御信号sci,kが1である時、スイッチングセル10i,kのスイッチ12i,kは信号を阻止し、、スイッチ14i,kは信号を通過させる。反対に、制御信号sci,kが0である時、スイッチングセル10i,kのスイッチ12i,kは信号を通し、スイッチ14i,kは信号を阻止する。同一セルの反対状態への2スイッチ同時制御は、従来技術として知られているから、ここでは詳細には説明しない。
【0031】
同期化モジュール22は、周波数Fの対称交流三角波信号を生成するための手段26並びに、2つの信号sd1及び、時間差1/(2F)ずれたsd2を生成し、第1列の制御デバイス161,1、162,1及び第2列制御デバイス161,2,162,2にそれぞれ供給する遅延回路28を有する。
【0032】
制御信号発生器(operating generator)24は、電流源4の周波数と同一である周波数fiである対称交流基準信号srを出力する。
【0033】
この基準信号は、制御信号発生器24の出力において、第1、2段の2つの処理モジュール30,32によって、処理され、モジュールの出力から、2つの比較基準信号sr1及びsr2が供給される。これら2つの信号sr1及びsr2はそれぞれ第1段制御デバイス1611,1621及び第2段制御デバイス1612,1622に供給される。
【0034】
変換装置が正常に動作するためには、信号sr1及びsr2は以下の二つの関係を満たす必要がある。
sr1+sr2=2sr、 sr1≧sr2
【0035】
基準信号srからこれら信号の供給する、2つの処理モジュール30と32は、公知であり、これ以上の説明を省略する。
【0036】
図3に示されるように、変換器のスイッチは全て同一タイプで、電流に関し双方向的であり、電圧に関し一方向的であって、ダイオードに逆並列(antiparallel)に配置されたIGBTトランジスタから構成されている。実際に使用する時には、これらIGBTトランジスタは、バイポーラ・ダーリントン、MOSTGTO等のトランジスタに置換される。
【0037】
この実施例において、最初と最後の群の4つのスイッチは、第2群の4スイッチがサポートする電圧の2倍の電圧をサポートする。これは変換装置のスイッチの大きさの違いという問題を引き起こす。この問題を解決するために、最初と最後の群の4つのスイッチを、直列接続され、各々、同一状態に配置された2つの同一スイッチで置換すればよい、そうすれば、装置の動作を変更することも無い。
【0038】
図4は、DC電圧源及び周波数fiの交流電流源を用いた実施例における、比較基準信号sr及び、二次比較基準信号sr1、sr2の経時変化を示す。
【0039】
図において、信号srは、単位無しに、値0.5を有する連続信号と、振幅が0.5より実質的に小さい、1に正規化された周波数fiの正弦波信号と、の和として示されている。信号sr1は次の関係で定義される。
sr1=2xsr、 if sr≦0.5
sr1=1、 if sr≧0.5
信号sr2は、次の関係で定義される。
sr2=0、 if sr≦0.5
sr2=2xsr−1、 if sr≧0.5
どの時点においても、2つの状態 sr1+sr2=2sr及びsr1≧sr2は満足されることは、簡単に証明される。
【0040】
入力において供給される信号に従って、図5の一方の図は、制御デバイス161,1の入力である2信号sr1とsd1の経時変化を示し、他方の図は、同一制御デバイス161,1の出力において供給される制御信号sc1,1の経時変化を示す。
【0041】
信号sd1は、周波数F(ここでは20fiの値を有する)で、振幅が0と1の間を変化する三角波信号である。出力信号sc1,1は、関係式sd1>sr1の時、値0で、sd1<sr1の時、値1を有する矩形波信号である。
【0042】
入力において供給される信号の関数として、図6の一方の図は、制御デバイス161,2の入力に供給される二信号sr1とsd2の経時変化を示し、他方の図は、同一制御デバイス161,2の出力において供給される制御信号sc1,2の経時変化を示す。
【0043】
信号sd2は、周波数Fで、振幅が0と1の間を変化する、信号sd1に対し、1/(2F)に等しい時間差でずれた三角波信号である。出力信号sc1,2は、関係式sd2>sr1の時、値0で、sd2<sr1の時、値1を有する矩形波信号である。
【0044】
入力において供給される信号の関数として、図7の一方の図は、制御デバイス162,1の入力に供給される二信号sr2とsd1の経時変化を示し、他方の図は、同一制御デバイス162,1の出力において供給される制御信号sc2,1の経時変化を示す。
出力信号sc1,1は、関係式sd1>sr2の時、値0で、sd1<sr2の時、値1を有する矩形波信号である。
【0045】
入力において供給される信号の関数として、図8の一方の図は、制御デバイス162,2の入力に供給される二信号sr2とsd2の経時変化を示し、他方の図は、同一制御デバイス162,2の出力において供給される制御信号sc2,2の経時変化を示す。
出力信号sc2,2は、関係式sd2>sr2の時、値0で、sd2<sr2の時、値1を有する矩形波信号である。
【0046】
図9は、2キャパシタ201,1と202,1をそれぞれ通る電流i1,1とi2,1の経時変化を示す。
【0047】
前記のとおり、これら電流値は直接的に、制御デバイスの同期化にリンクしている。そして、キャパシタ201,1及び202,1の端子においては一定平均値がE/4であるように、時間1/Fの間、平均値が0であるように制御されている。
【0048】
図10は、変換装置の標準出力電圧の経時変化を示す。これは電圧源2の最低電位と、エネルギー変換装置に接続する電流源4の端子との間を測定するものである。
出力電圧は周波数2Fと振幅E/4のリップルを有する。これら二条件はこの電圧のフィルタリングを容易にするものである。
【0049】
図11に、本発明による他の可能な実施例として、これら2列及び2段階を持つエネルギー変換装置を示す。
第1及び第3群のスイッチの各々は、2つのスイッチを構成するコンポーネントを有する。対照的に、スイッチの中間的な群は第2列に現れる。最初の列181において、第1ダイオード34の、一方の端子は、第1群及び第1列の2個のコンポーネント38,40の間に位置する点に接続し、他方の端子は、2つのキャパシタ201,1及び202,1の間に位置する点に接続している。
【0050】
同様に、第2ダイオード36の、一方の端子は、2つのキャパシタ201,1及び202,1の間の点に接続し、他方の端子は、第3群、第1列の2つのコンポーネント42及び44の間の点に接続している。
【0051】
この実施例は、第1列の181の制御に関し、前記した制御ユニットとはかなり異なる制御ユニットを有する。しかし、この新規なユニットは、従来のやり方で、第1列181のスイッチングセルの制御デバイス161,1及び162,1の単純に結合することにより、図2で説明したものから導き出すことが出来る。
【0052】
第1列のコンポーネント38が、キャパシタ2011及びダイオード34の間にあって、信号sc1,1の1の補数である
【数1】
に等しい制御信号を入力端で受信する時、本装置が正常に機能する。なお、sc1,1は図5に示した信号である。
【0053】
ダイオード34と電流源4の間の、第1群のコンポーネント40は、入力端において、
【数2】
に等しい制御信号を受信する。但し、sc2,1は図7に示す信号であり、記号“+”は論理演算“or”を表す。
キャパシタ202,1及びダイオード36の間の、第3群のコンポーネント42は、入力端子において、sc2,1に等しい制御信号を受信する。
ダイオード36と電流源4との間の、第3群のコンポーネント44は、入力端子において、(sc1,1+sc2,1)に等しい制御信号を受信する。
【0054】
このように、この変換装置と図3に示す装置との間には均等性がある。即ち、第1列の181の制御信号sc1,1及びsc2,1のあらゆる信号波形について、その動作が同一である。
【0055】
実際、図3に示した変換装置に関し、sc1,1=0及びsc2,1=0の時、スイッチ121,1は信号を通し、スイッチ141,1は信号を阻止し、スイッチ122,1は信号を通し、スイッチ142,1は信号を阻止する。この様に、第1列181において、電流が、第1群のスイッチを通過して、電流源4をキャパシタ2011の最低電位の端子に直結するように流れる。
【0056】
図11に示した変化装置に関し、sc1,1=0及びsc2,1=0の時、従って
【数3】
であるからスイッチ38は信号を通し、
【数4】
であるからスイッチ40は信号を通し、sc2,1=0であるからスイッチ42は信号を阻止し、sc1,1+sc2,1=0であるからスイッチ44は信号を阻止する。この様に、前記のケースと同様に、キャパシタ201,1の最低電位の端子は電流源4に直結するように流れ、電流はこれら2つの端子間を流れる。
【0057】
sc1,1=1及びsc2,1=1の時、電流が、図3及び図11に示した2つのエネルギー変化装置を通過して同一パスを流れる事がわかる。
sc1,1=0及びsc2,1=1の回路状態はありえない事が分かる。というのは図3及び図11のエネルギー変換装置の2つのキャパシタ201,1と202,1を短絡させてしまうからである。
【0058】
最後に、図3に示すエネルギー変換装置に関し、sc1,1及びsc2,1の時、スイッチ121,1は信号を阻止し、スイッチ141,1は信号を通し、スイッチ122,1は信号を通し、スイッチ142,1は信号を阻止する。このように電流は第1列181の第2群を介して、2つのキャパシタ201,1及び202,1との間の点と電流源4とを直結する。
【0059】
図11に示すエネルギー変換装置に関し、sc1,1=1、sc2,1=0の時、
【数5】
になり、スイッチ38は信号を通さず、
【数6】
となりスイッチ40は信号を通し、sc1,1+sc2,1=1となり、スイッチ44は信号を通し、sc21=0となるから、スイッチ42は信号を通さない。
前記したように、第1列181において、電流は第1列181の第2群を介して、2つのキャパシタ201,1及び202,1との間の点と電流源4とを直結する。
しかしながら、そのパスは図3に示された装置における電流のパスと多少異なる。というのは、2つのキャパシタ201,1及び202,1との間の点から電流源4に電流が流れる時には、電流はダイオード36及びスイッチ44を通り、電流源4から2つのキャパシタ201,1及び202,1との間の点に電流が流れる時には、電流は閉路を作るスイッチ40及びダイオード34を通るからである。
【0060】
この後者の構成によれば、2つの装置の間の類推が可能である。というのは、それらがスイッチ142,1(又はスイッチ121,1)及び電流源との間にキャパシタが存在しない第1列181だけしか違わないからである。
このように、この実施例によれば、大きさ及び、特に変換装置のコストを減らすことができる。しかし、この改良を施すことが出来るのは、第1列181についてのみである。
【0061】
本発明による電気的エネルギー変換装置は従来のマルチセル装置に比較して大きさが小さいという有利さが有る事は明らかで、より高電圧での使用まで使用範囲を広げる。
【0062】
事実、N=npセルの従来装置は、(np−1)E/npまでサポートする程度の大きさを有するnp−1のキャパシタを必要とする。これに対して、N=npセル(n段p列)を有する本発明による装置は、(p−1)E/npを超えない電圧をサポートする大きさのn(p−1)=np−nキャパシタを必要とする。
従って、本発明による装置は、これと同様な性能を有する従来の装置より、大きさとコストを削減したものになる。
本発明はここに記載した実施例に限定されるものではない。
【0063】
このように、本発明の変形として、1<i<nのインデックスiの中間群のスイッチは、必ずしも、選択した実施例で説明した互い違いに直列に接続したものではない。i番目の中間群及びk番目列のスイッチ12i,j及び14i-1.kは並列に接続される。この場合、問題のスイッチは、電圧について双方向的で、電流について一方向的である。
同様に変形例として、応用の仕方によっては、周波数Fはfiの倍数ではない場合もあるし、fiと実質的に等しく選ぶことが出来ることもある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、一般のケースの変換装置の電気的ブロック・ダイアグラム(但し、制御ユニットは示されていない)である。
【図2】本発明による変換装置の電気的ブロック・ダイアグラム(本ケースでは2段で、1段当たり2セルから構成され、更に、本装置の制御ユニットを詳細に示す)である。
【図3】図2の変換装置のスイッチングセルの実施例の詳細な電気的ダイアグラムである。
【図4】図2の変換装置における制御ユニットの基準信号のタイムチャートである。
【図5】図2の変換装置における第1制御デバイスの入出力信号のタイムチャートである。
【図6】図2の変換装置における第2制御デバイスの入出力信号のタイムチャートである。
【図7】図2の変換装置における第3制御デバイスの入出力信号のタイムチャートである。
【図8】図2の変換装置における第4制御デバイスの入出力信号のタイムチャートである。
【図9】図2の変換装置における第1及び第2段の2つのキャパシタを通って流れる電流のタイムチャートである。
【図10】図2の変換装置における標準出力電圧のタイムチャートである。
【図11】本発明の他の実施例に従う、2段及び、1段当たり2セルの変換装置の電気的ダイアグラムである。
Claims (10)
- DC電圧源(2)と電流源(4)との間の電気エネルギー可逆変換装置であって、該変換装置は、
一方では、各々が、2つの、スイッチを形成する少なくとも1つのコンポーネントから構成されるスイッチ(12i,k、14j,k)を有するスイッチングセル(10i,k)と、
他方では、スイッチングセル(10i,k)に関連し、各セルの2つのスイッチの同じ(homologous)端子の間で電圧源(2)の電圧の部分電圧に等しい負荷電圧を維持し、電流源(2)から数えて列の番号が増大するキャパシタ(20j,k)と、”短絡されうる”(short circuitable)電流源(4)に近い装置の端部に位置するスイッチの同じ端子と、
更に、各々がスイッチングセル(10i,k)に接続し、セルの2つのスイッチ(12,14)の対立する状態を確保しながらそれらのスイッチングを制御するように構成された制御デバイス(16i,k)と、
並びに、所望の変換に適応するようにした基準信号を供給するようにした制御デバイスの制御手段(22,24,30,32)と、
からなる電気エネルギー可逆変換装置であり、
各々が少なくとも2つのセル(10i,1、・・・、10i,p)及び少なくとも1つのキャパシタ(20i1、・・・、20i,p)を有する2つの並列に接続した段(8i)を有することを特徴とするものであって、前記段はスイッチの両端の群及び、少なくとも、2つの連続する段に共通なスイッチの中間群を規定し、前記両端の群は最初と最後の直列接続した段にそれぞれ属する各セルのスイッチを有し、前記中間群は2つの隣接し直列接続する段に属するセルのスイッチ(12i,k、14i-1,k)の対を有するものであり、
又、同列(18k)のキャパシタ(20i,k、20n,k)が両端群の間で直列に横断的に(transversely)接続する事を特徴とする電気エネルギー可逆変換装置。 - 前記中間群が、2つの隣接する段に交互に属する直列スイッチ(12,14)セルからなり、前記スイッチは電圧に関して一方向的であり、電流に関して双方向的である事を特徴とする請求項1記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- 前記対の各々の2つのスイッチ(12i,k,14i-1,k)が並列に接続され、電圧について双方向的で、電流に関して一方向的である事を特徴とする請求項1記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- スイッチ(12i,k、14i,k)を形成するコンポーネントが全て同一であり、各スイッチが直列に接続するコンポーネントから構成され、その数が端子間にかかる最大電圧に依存することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- 前記制御手段(22,24,30,32)が、出力において複数の第2基準電圧を供給するために、前記基準信号を処理するための手段(30,32)及び、各第2基準信号を1つ及び同一段の全てのスイッチングセル制御デバイスへ伝送するための手段を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- 処理手段(30,32)が、各時点におけるその値の和が基準信号の値に比例する複数の第2基準信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項5記載の電気エネルギー可逆変換装置であって、
2つの所定の電圧レベルの間の、電圧源(2)側の段の各第2基準信号は、各時点で、2つの高電圧レベルの間の、電圧源(2)側の段の第2基準信号の値よりも高い値を有する電気エネルギー可逆変換装置。 - 2つの段(81,82)を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- 電流源(4)の最も近くに位置する2つのキャパシタ(201,1,202,1)の間に位置する装置の一部及び電流源自身が、最初と最後の群毎に直列接続したスイッチ(38,40,42,44)がそれぞれ2つのコンポーネントを有することを特徴とする請求項7記載の電気エネルギー可逆変換装置であって、
2つのダイオード(34,36)が、一方では、前記2つのキャパシタの接続点に接続し、他方では、最初と最後の群それぞれの2つのコンポーネントの間の点に接続する電気エネルギー可逆変換装置。 - 各段(81,82)が2つのスイッチングセルを有することを特徴とする請求項7又は請求項8記載の電気エネルギー可逆変換装置。
- 各段(81,82)が3つのスイッチングセルを有することを特徴とする請求項7又は8記載の電気エネルギー可逆変換装置。
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